Wire Arc Additive Manufacturing은 우주 탐사를 위한 티타늄 압력 용기를 제작합니다.

2019년 3월 5일

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티타늄 압력 용기는 Cranfield University의 Wire Arc Additive Manufacturing에서 생산되었습니다.

프랑스 칸의 Thales Alenia Space로 구성된 팀; 영국 베드퍼드셔 크랜필드 대학교; 영국 글래스고의 Glenalmond Technologies는 WAAM(Wire Arc Additive Manufacturing)에서 생산한 미래의 유인 우주 임무에 사용될 티타늄 압력 용기의 최초 실물 크기 프로토타입을 성공적으로 생산했습니다.

높이 1m, 무게 8.5kg의 부품은 Cranfield University의 Ti-6Al-4V에서 생산된 후 응력 완화, 레이저 스캐닝, 기계 가공 및 초음파 검사를 위해 Glenalmond Technologies로 보내졌습니다. 그런 다음 내부 품질 분석을 위해 CT와 광학 스캐너를 사용하여 Agiometrix에서 최종 검사를 수행했으며 Thales Alenia Space에서는 부품이 해당 응용 분야의 기계적 요구 사항과 사양을 충족하는지 확인했습니다.

WAAM을 사용하여 팀은 두 개의 개별 부품을 단일 부품으로 통합하고 리드 타임이 긴 단조 작업의 필요성을 없애고 폐기물의 양을 크게 줄일 수 있었습니다. 팀원들에 따르면 기존 방법으로 제조했다면 부품 생산에 최종 질량보다 약 30배 더 많은 원자재가 소비되었을 것입니다. WAAM 프로세스를 사용하여 각 항목에 대해 200kg 이상의 Ti-6Al-4V가 절약되었습니다. 팀은 이를 더욱 개선할 여지가 있다고 지적했으며, 크랜필드는 최종 두께에 더 가깝게 증착하기 위한 혁신적인 방법을 연구하고 있다고 합니다.

품질 점검 후, 프로젝트 팀은 선박이 적용을 위한 기술 및 품질 요구 사항을 충족한다는 사실에 만족했습니다. 이제 전체 제조 주기를 미세 조정하고 프로세스의 반복성과 신뢰성을 입증하고 새로운 접근 방식을 비행 하드웨어에 구현하기 위한 목적으로 두 번째 프로토타입이 생산될 예정입니다.

Thales Alenia Space의 적층 제조 프로젝트 연구 관리자인 Eng Massimo Chiampi는 "우리는 절삭 가공을 기반으로 하는 기존 생산 경로에서 리드 타임이 길어지는 탱크를 위한 혁신적인 제조 솔루션을 찾고 있었습니다. 덕분에 프로젝트를 통해 우리는 WAAM 기술의 채택이 우리 제품의 경쟁력을 향상시킨다는 것을 입증했습니다."

"표준 단조품을 조달하는 데 몇 달이 걸리는 것과 비교하면 거의 그물 모양의 품목이 며칠 만에 제작되며, 가공 작업량도 지속적으로 줄어듭니다."라고 그는 계속 말했습니다. "요구 성능을 포기하지 않고 전체 리드 타임을 65% 단축하는 성과를 거두었으며, 이는 설계 유연성 측면에서도 이점을 제공하여 프로젝트 후반 단계에서 고객 요구에 부응할 수 있게 되었습니다."

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